高中化學魯教版選修2學業(yè)分層測評:主題2 海水資源 工業(yè)制堿5 Word版含解析

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1、 精品資料 學業(yè)分層測評(五) (建議用時:45分鐘) [學業(yè)達標] 1.關于電解NaCl的水溶液,下列敘述正確的是(  ) A.電解時陽極得到Cl2,陰極得到鈉 B.在陽極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色 C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞,溶液呈無色 D.電解一段時間后,將全部電解液轉移到燒杯中,充分攪拌后溶液呈中性 【解析】 電解時陰極:2H++2e-===H2↑(H+由H2O提供后剩余OH-顯堿性),陽極:2Cl--2e-===Cl2↑(Cl2有一部分溶于水,呈強氧化性,滴入KI后生成I2)。 【答案】 B

2、2.下列關于離子交換膜電解槽的敘述,錯誤的是(  ) A.精制的飽和食鹽水進入陽極室 B.純水(加少量NaOH)進入陰極室 C.陰極產物為NaOH和氫氣 D.電解槽的陽極用金屬鐵網制成 【解析】 離子交換膜電解槽陽極產物為Cl2,陰極為NaOH和H2。陽極發(fā)生氧化反應:2Cl--2e-===Cl2↑,若是鐵做陽極,則Fe原子失去電子,陽極不會得到Cl2;陰極發(fā)生還原反應:2H++2e-===H2↑,需補充H2O,Na+自陽極室進入陰極室后,與OH-形成NaOH。 【答案】 D 3.目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術的是(  ) A.硬水的軟化 B.電解飽和食鹽水制造Na

3、OH C.電滲析淡化海水 D.海水中提取金屬Mg 【解析】 海水中提取金屬Mg的基本過程為:海水氫氧化鎂氯化鎂溶液氯化鎂晶體無水氯化鎂金屬鎂。 【答案】 D 4.下列說法錯誤的是(  ) A.電解飽和食鹽水的工廠可以生產鹽酸 B.電解飽和食鹽水在陰極區(qū)有NaOH生成 C.用離子交換膜法制燒堿不會對環(huán)境造成污染 D.氯堿工業(yè)產品可用于造紙、金屬冶煉等行業(yè) 【解析】 氯堿工業(yè)會產生三廢(廢氣、廢水、廢渣),故必對環(huán)境造成污染。 【答案】 C 5.氯堿工業(yè)的電解槽使用的交換膜是(  ) A.陰離子交換膜 B.陽離子交換膜 C.濾紙 D.塑料薄膜 【解析】 氯堿工業(yè)的電解

4、槽中,使用陽離子交換膜,防止Cl2和H2混合。 【答案】 B 6.在氯堿工業(yè)中,原料鹽中的雜質離子危害很高,能破壞離子膜,以下對Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO除去順序不合理的是(  ) 【導學號:28920023】 A.BaCl2、NaOH、Na2CO3 B.BaCl2、Na2CO3、NaOH C.NaOH、BaCl2、Na2CO3 D.Na2CO3、BaCl2、NaOH 【解析】 除雜原則是每一種試劑必須過量,不能引入雜質離子,或者引入的雜質離子利用后加試劑能除去。而D選項加入BaCl2后,再加NaOH時不能將過多的鋇離子除去,從而引入新的雜質。 【答案】 D 7.用惰

5、性電極電解未精制的食鹽水,食鹽水裝在U形管內。結果很快在某一電極附近出現食鹽水渾濁現象。造成渾濁的難溶物主要是(  ) A.碳酸鎂 B.硫酸鋇 C.氫氧化鎂 D.碳酸鋇 【解析】 未精制的食鹽水中含Ca2+、Mg2+,電解時產生的NaOH與Mg2+反應生成Mg(OH)2沉淀。 【答案】 C 8.取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯做電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現a電極與試紙接觸處出現一個雙色同心圓,內圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是(  ) A.b電極是陰極 B.a電極與電源的正極相連 C.電解過程中,水是氧化劑 D.b電極附近溶液的pH變小

6、 【解析】 a電極與試紙接觸處出現一個雙色同心圓,內圈為白色,外圈呈淺紅色,說明a極產生了Cl2,所以a極與電源的正極相連,即a為陽極,電極反應式為2Cl--2e-===Cl2↑,b為陰極,2H++2e-===H2↑,電解促進水的電離,所以b極附近的pH增大。 【答案】 D 9.NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(見下圖)。下列說法正確的是(  ) A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B.石灰乳與Cl2的反應中,Cl2既是氧化劑,又是還原劑 C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運,所以Cl2不與鐵反應 D.圖中所示轉化反應都是氧化還原反應 【解析】 

7、A項Na2CO3比NaHCO3的溶解度大;C項不是二者不反應,而是類似鈍化作用,反應產物的覆蓋和隔離作用阻礙了反應的進一步進行;D項制取Na2CO3、NaHCO3的過程不涉及氧化還原反應。 【答案】 B 10.某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時,為使Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,設計了如圖所示的裝置,則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(  ) A.a為正極,b為負極;NaClO和NaCl B.a為負極,b為正極:NaClO和NaCl C.a為陽極,b為陰極;HClO和NaCl D.a為陰極,b為陽極;HClO和

8、NaCl 【解析】 電解飽和食鹽水生成Cl2、H2和NaOH,同時在電解池內制得消毒液,則該消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反應生成的NaClO。在圖示的電解池中,要使Cl2和NaOH充分反應,應使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在飽和食鹽水的電解池中,Cl2生成于陽極、NaOH生成于陰極。 電解池的陽極連接電源的正極,陰極連接電源的負極。則a是負極,b是正極。 【答案】 B 11.某興趣小組設計如下圖所示微型實驗裝置。實驗時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產生;一段時間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現電流表A指針偏轉。下列有關描述正確的是(  ) A.斷開K2,閉合K1

9、時,總反應的離子方程式為: 2H++2Cl-Cl2↑+H2↑ B.斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅 C.斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應式為: Cl2+2e-===2Cl- D.斷開K1,閉合K2時,石墨電極做正極 【解析】 斷開K2,閉合K1時,構成電解池,反應的離子方程式為2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH-,石墨電極為陽極,發(fā)生反應:2Cl--2e-===Cl2↑;銅電極為陰極,發(fā)生反應:2H++2e-===H2↑,所以銅電極附近溶液變紅。斷開K1,閉合K2時,構成原電池,其中石墨電極為正極。 【答案】 D [能力提升] 12.為除去粗鹽中的C

10、a2+、Mg2+、Fe3+、SO以及泥沙等雜質,某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量): 稱取粗鹽濾液精鹽 (1)判斷BaCl2已過量的方法是_______________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)第④步中,相關的離子方程式是____________________

11、______________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)若先用鹽酸調pH再過濾,將對實驗結果產生影響,其原因是___________ _________________________________________________________________ ________________________________________

12、________________________。 (4)為檢測精鹽純度,需配制250 mL 0.2 mol·L-1 NaCl(精鹽)溶液,如右圖是該同學轉移溶液的示意圖,圖中的錯誤是_________________________________________________________ ________________________________________________________。 【解析】 加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀劑后,產生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀,還有過量Na2CO3和NaOH,需加入鹽酸使它們轉變成Na

13、Cl。但如果先加鹽酸再過濾,Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解,造成產品純度不高。 【答案】 (1)取第②步后的上層清液1~2滴于點滴板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未變渾濁則表明BaCl2已過量 (2)Ca2++CO===CaCO3↓; Ba2++CO===BaCO3↓ (3)先加鹽酸會有少量CaCO3、BaCO3等溶解,從而影響制得精鹽的純度 (4)未用玻璃棒引流;未采用250 mL容量瓶 13.電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a; X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題: (1)若X、Y都是惰性電極

14、,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則 ①電解池中X極上的電極反應式為_________________________________, 在X極附近觀察到的現象是_______________________________________。 ②Y電極上的電極反應式為_______________________________________, 檢驗該電極反應產物的方法是______________________________________。 (2)如果用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則 ①X電極的材料是___________

15、_____,電極反應式為___________________。 ②Y電極的材料是________________,電極反應式為___________________。 (說明:雜質發(fā)生的電極反應不必寫出) 【解析】 (1)用惰性電極電解飽和食鹽水時,陽極反應:2Cl--2e-===Cl2↑;陰極反應:2H++2e-===H2↑。與電源正極相連的為陽極,反之為陰極。所以X為陰極,Y為陽極。X極在反應過程中消耗了H2O電離出的H+,溶液呈堿性,加入酚酞試液變成紅色;Y極產生Cl2,能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變成藍色。 (2)電解精煉Cu時,用含雜質的Cu為陽極,純Cu為陰極。反應過程中陽極上

16、的Cu以及比Cu活潑的金屬失去電子,成為離子,進入溶液,活潑性比Cu差的金屬形成陽極泥;在陰極只有Cu2+能得電子成為單質,其他較活潑金屬對應的離子不能得電子。根據裝置圖,X為陰極,Y為陽極。所以,X電極的材料是純銅,電極反應式為Cu2++2e-===Cu;Y電極的材料是粗銅,電極反應式為Cu-2e-===Cu2+。 【答案】 (1)①2H++2e-===H2↑ 放出氣體,溶液變紅 ②2Cl--2e-===Cl2↑ 把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近,試紙變藍色 (2)①純銅 Cu2++2e-===Cu?、诖帚~ Cu-2e-===Cu2+ 14.海水是取之不盡的化工原料資源庫,從海水中可

17、提取各種化工原料。下列是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖: 【導學號:28920024】 試回答下列問題: (1)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO等雜質,精制時所用試劑為:A.鹽酸;B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3溶液。加入試劑的順序是_____________________。 (2)電解飽和食鹽水時,與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應為______________。與電源負極相連的電極附近溶液pH________(填“變大”、“不變”或“變小”)。若1 mol 電子的電量為96 500 C,則用電流強度為100 A的穩(wěn)恒電流持續(xù)電解3分13秒,則在兩極上共

18、可收集到氣體______mL(STP)。若保證電解后飽和食鹽水的濃度不變,則可采取的方法是___________________。 (3)由MgCl2·6H2O晶體脫水制無水MgCl2時,MgCl2·6H2O晶體在________氣氛中加熱脫水,該氣體的作用是________________________________________ _________________________________________________________________ ____________________________________________________________

19、____。 (4)電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列________氣體中冷卻。 A.H2    B.N2    C.CO2    D.O2 【解析】 (1)該小題屬離子除雜題。除雜原則是在除去Ca2+、Mg2+、SO時,不能帶入雜質離子。所以,解此題的關鍵是把握好加入離子的順序:①Ba2+必須在CO之前加入;②CO、OH-必須在H+之前加入,所以B、C不分先后,而D、A本身既分前后,又必須放在B、C之后才能滿足條件。 (2)電解飽和食鹽水時,與正極相連的陽極發(fā)生的反應是:2Cl--2e-===Cl2↑,與負極相連的陰極發(fā)生的反應是:2H++2e-===H2↑。H+不斷消耗,使得溶液中c(OH-)增大,pH變大。電解中外逸的是Cl2、H2,所以要確保原溶液濃度不變,只能向體系中通入一定量的HCl氣體以補足損失的氫、氯。易錯處是加入鹽酸,使溶液濃度變小。 (3)抑制水解平衡MgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl正向移動。 (4)鎂蒸氣可以與氮氣、氧氣和二氧化碳反應,所以只能用氫氣來冷卻。 【答案】 (1)BCDA(或CBDA) (2)2Cl--2e-===Cl2↑ 變大 4 480 向電解液中通入一定量的HCl氣體 (3)HCl 抑制Mg2+水解 (4)A

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